Увидеть частицу-призрак: как школьники из «Траектории» познакомились с уникальной установкой «Троицк ню-масс»
Недавно состоялась экскурсия в лабораторию исследований редких процессов ОЭФ для участников астрофизической школы «Траектория». Всегда приятно видеть в глазах ребят неподдельный интерес к науке и понимать, что это глаза будущих учёных.
С приветственным словом к участникам обратился директор Троицкого Дома ученых РАН Валерий Дмитриевич Лаптев, погрузив ребят в историю ИЯИ РАН, в том числе и о современных открытиях. Это была небольшая подготовка к тому, что им предстояло увидеть.
А увидели они действительно выдающийся проект наших учёных. В Институте ядерных исследований РАН (ИЯИ РАН) есть уникальная научная установка — «Троицк ню-масс», которая служит для прямого измерения массы электронного антинейтрино. Это «частица-призрак», которая появляется, когда внутри атома нейтрон превращается в протон. Это явление называется бета-распад. Знание абсолютной шкалы масс и числа массовых состояний нейтрино имеет фундаментальное значение, как для физики частиц, так и для космологии, что делает этот эксперимент очень важным. С помощью такой установки мы вплотную приблизились к тому, чтобы наконец «увидеть» эту призрачную массу нейтрино и понять, из чего на самом деле состоит наш мир.
В Институте создана уникальная установка, состоящая из электростатического спектрометра с адиабатической магнитной коллимацией и безоконного газового источника. Эта машина одновременно и очень зоркая (улавливает малейшие изменения), и очень быстрая (ловит много частиц). Обычно приходится выбирать что-то одно, а в ИЯИ сделали и то, и другое. Получен лучший в мире результат: величина массы покоя электронного антинейтрино не превышает 2,05 эВ/с2. Это примерно в 250 тысяч раз меньше крошечного электрона и наши ученые смогли это измерить.
«Троицк ню-масс» не имеет аналогов в России. Все компоненты установки являются уникальными разработками советских и российских ученых. Принцип её работы лёг в основу масштабного международного проекта KATRIN в Германии, который был запущен в 2019 году. KATRIN представляет собой увеличенную версию троицкой установки.
И всем этим руководит Пантуев Владислав Сергеевич, зав.лаб., научный сотрудник ОЭФ, доктор физико-математических наук.
Основные направления научных исследований, проводимых на установке «Троицк ню-масс»:
— прямой поиск стерильного нейтрино в космологически интересной области масс;
— поиск новых явлений за пределами Стандартной модели элементарных частиц;
— исследование темной материи и темной энергии.
Спасибо ИЯИ РАН, астрофизической школе «Траектория» и Троицкому Дому ученых РАН за такой увлекательный поход в науку. И, конечно, ребятам, посетившим экскурсию за интерес к науке, без которого всё это было бы невозможно.
До новых научных путешествий вместе с Домом ученых!
